聚丙烯酰胺的合成及其應(yīng)用現(xiàn)狀

葉洋洋（大慶煉化公司聚合物一廠，黑龍江　大慶　163000）

聚丙烯酰胺的合成及其應(yīng)用現(xiàn)狀

葉洋洋（大慶煉化公司聚合物一廠，黑龍江大慶163000）

隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，我國對于聚丙烯酰胺的關(guān)注度在不斷的上升，相應(yīng)技術(shù)在社會的各個領(lǐng)域內(nèi)都被廣泛應(yīng)用，相關(guān)管理人員只有建立有效的項(xiàng)目分析理念，才能進(jìn)一步推動整體項(xiàng)目順利發(fā)展。本文針對聚丙烯酰胺的合成機(jī)制進(jìn)行了集中的闡釋，并且對其應(yīng)用現(xiàn)狀展開了討論，旨在為相關(guān)管理人員提供相應(yīng)的借鑒和參考。

聚丙烯酰胺；合成；應(yīng)用現(xiàn)狀

聚丙烯酰胺是一種線性水溶性高分子化合物，基本物質(zhì)在多數(shù)有機(jī)溶劑中都不相溶，有非常良好的絮凝性質(zhì)，能有效的降低液體之間的相應(yīng)摩擦阻力，并且按照基礎(chǔ)的離子特性可以劃分為四種基本的類型，其中包括非離子聚丙烯酰胺、陰離子聚丙烯酰胺、陽離子聚丙烯酰胺以及兩性型聚丙烯酰胺。聚丙烯酰胺呈現(xiàn)的是白色粉末態(tài)，基礎(chǔ)密度是1.32g/cm3，玻璃化溫度是185攝氏度，而軟化溫度是210攝氏度，不僅有良好的絮凝性和粘合性，相應(yīng)的降阻性和增稠性也比較好，相關(guān)研究項(xiàng)目就是利用聚丙烯酰胺這四種特性運(yùn)行的。

1　聚丙烯酰胺的合成概述

1.1水溶液合成措施

目前，在我國聚丙烯酰胺的合成技術(shù)中應(yīng)用的比較廣泛的就是水溶液聚合方式，利用的就是基礎(chǔ)的丙烯酰胺單體以及引發(fā)劑在水中溶解，從而發(fā)生的基礎(chǔ)聚合反應(yīng)，在這樣的技術(shù)操作過程中，聚丙烯酰胺的成品呈現(xiàn)出的是膠裝和粉狀兩種形式，基本的膠體質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制在8%`10%［1］。另外，也可以利用丙烯酰胺進(jìn)行基礎(chǔ)制備，將丙烯酰胺配成濃度為20%`30%的水溶液后，集中去除其中的氧成分，然后添加引發(fā)劑和助劑，利用丙烯酰胺自身聚合發(fā)出的熱量，進(jìn)行有效的自升溫絕熱聚合，生成聚丙烯酰胺。這樣的措施不僅整體項(xiàng)目安全，而且整體工藝設(shè)備也比較簡單，相對產(chǎn)生的污染較小，但是整體制備含量不高。

1.2乳液合成措施

在實(shí)際的乳液合成項(xiàng)目中，主要利用的是正相乳液聚合措施以及反相乳液聚合措施。在利用反相乳液聚合措施時，能制備出相應(yīng)的陰離子型聚丙烯酰胺，相應(yīng)的制備藥品包括乳化劑、亞硫酸氫鈉以及過氧化物，建立相對獨(dú)立的氧化還原機(jī)制，能得到粘度在12dl/g的聚丙烯酰胺產(chǎn)物。利用反相乳液聚合措施生產(chǎn)的聚丙烯酰胺與水溶液聚合產(chǎn)生的聚丙烯酰胺相比，也具有一定的優(yōu)勢，整體的膠乳溶解速度更快，并且殘余的單體較少，相對的聚合反應(yīng)粘度比較小，更加的宜于散熱，能進(jìn)行有效的大規(guī)模生產(chǎn)，但是在實(shí)際項(xiàng)目運(yùn)行過程中，由于反應(yīng)過程需要大量的有機(jī)溶劑，就會耗費(fèi)大量的生產(chǎn)成本［2］。

1.3反向懸浮合成措施

反向懸浮聚合法技術(shù)是發(fā)展比較快的項(xiàng)目，不僅整體工藝的基礎(chǔ)成本比較低，而且整體工藝操作非常的便捷，更加的宜于工業(yè)化生產(chǎn)，相較于水溶液聚合法生產(chǎn)的反向懸浮具有更好的溶解性。并且，制備的基礎(chǔ)粒徑會控制在0.1μm～1000μm之間，基礎(chǔ)的聚合物分離、洗滌以及干燥工序都非常便于操作，并且產(chǎn)生的聚丙烯酰胺酸堿性和耐溶劑性能都非常的不錯。由于適當(dāng)?shù)脑黾佑袡C(jī)溶劑能形成更加優(yōu)質(zhì)的聚丙烯酰胺，因此，許多領(lǐng)域內(nèi)也開始運(yùn)用加大有機(jī)溶劑的措施，這樣會產(chǎn)生一定的成本增加。

1.4新型合成措施

主要利用的就是光引發(fā)聚合、熱引發(fā)聚合、泡沫引發(fā)聚合以及輻射引發(fā)聚合等。還有一種措施是利用物理交聯(lián)模式制備尺寸可控的聚丙烯酰胺微凝膠，另外，還會利用丁基烯酸酯、苯乙烯以及丙烯酰胺單體進(jìn)行相應(yīng)的聚合反應(yīng)，不需添加任何化學(xué)引發(fā)劑，不僅縮短了實(shí)際的反應(yīng)時間，也能得到較為優(yōu)質(zhì)的聚丙烯酰胺單分散微球。

2　聚丙烯酰胺的應(yīng)用現(xiàn)狀分析

在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)進(jìn)步的當(dāng)下，聚丙烯酰胺的應(yīng)用范圍越來越廣，不僅僅局限在一定的項(xiàng)目發(fā)展區(qū)域內(nèi)，美國和西歐更多的將聚丙烯酰胺技術(shù)運(yùn)用于水處理中，我國則研發(fā)了更多的利用價值，其中包括：基礎(chǔ)的石油開采、水處理項(xiàng)目、造紙工藝、冶金和洗煤工藝等［3］。具體的項(xiàng)目見表一：

表一：2000-2010我國聚丙烯酰胺的基礎(chǔ)消費(fèi)結(jié)構(gòu)

相關(guān)的研究人員還在不斷的研發(fā)技術(shù)的創(chuàng)新結(jié)構(gòu)，目前技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了各個領(lǐng)域的發(fā)展要求，不僅整體項(xiàng)目的項(xiàng)目收益比較客觀，在基礎(chǔ)的節(jié)約能耗措施的建立方面也有了顯著的提升。

3　結(jié)語

總而言之，聚丙烯酰胺合成技術(shù)需要相關(guān)研究人員繼續(xù)深入的探索，不斷研發(fā)新型的合成措施，以項(xiàng)目的良性發(fā)展為根本目標(biāo)，建立優(yōu)化的項(xiàng)目運(yùn)行方式，集中力度關(guān)注相應(yīng)項(xiàng)目的管理和升級，進(jìn)一步優(yōu)化應(yīng)用路徑以及研究價值，真正助力聚丙烯酰胺項(xiàng)目的可持續(xù)發(fā)展。

［1］張紅光，楊秦敏，盧建剛等.基于近紅外光譜和最小二乘支持向量機(jī)的聚丙烯酰胺類型鑒別［J］.光譜學(xué)與光譜分析，2014，28 （04）：972-976.

［2］白杰，李春萍，王珊等.一種新穎方法制備的金納米粒子/聚丙烯酰胺復(fù)合納米纖維［J］.稀有金屬材料與工程，2013，42（03）：474-477.

［3］李美蓉，柳智，曹緒龍等.疏水締合型聚丙烯酰胺（HAPAM）和常規(guī)聚丙烯酰胺（HPAM）的增黏機(jī)理［J］.石油學(xué)報（石油加工），2012，28（06）：1037-1042.